Наплавные, понтонные мосты. Понтонный мост Классификационные признаки наплавных мостов
Место военных мостов и переправ в решении задач.
Военные мосты на жестких опорах строятся для обеспечения преодоления водных преград и других препятствий войсками на путях их движения, маневра, подвоза и эвакуации. Они позволяют заменить понтонно-мостовые средства и механизированные мосты для обеспечения переправы войск на последующих водных преградах. В основном военные мосты строятся однопутными, но при необходимости обеспечения интенсивного двухстороннего движения могут возводиться и двухпутные мосты. Ширина проезжей части однопутных мостов 4,2 м, двухпутных - 7 м.
Военные мосты предназначены, как правило, для краткосрочной эксплуатации. К ним относятся низководные и подводные мосты, а также путепроводы.
Низководные мосты возводятся без учета возможности пропуска под ними ледохода, высоких вод, судов и переправочных средств. Подмостовая высота низководного моста должна быть не менее 0,5 м. Подводные мосты отличаются от низководных тем, что обеспечивают маскировку моста и повышение его живучести.
Путепроводы возводятся для обеспечения бесперебойного прохода через дороги с интенсивным движением.
Строительство военных мостов должно осуществляться в короткие сроки при минимальных затратах сил и средств, что достигается:
Выполнением задачи широким фронтом с максимальным использованием средств механизации и типовых схем организации работ;
Применением заблаговременно изготовленных мостовых конструкций и бесперебойной доставкой их к месту строительства;
Выучкой подразделений и расчетов, умелым и непрерывным руководством их действиями.
Военные мосты строятся из конструкций, изготовляемых войсками из местных материалов. В качестве местных материалов используют лес на корню, лесоматериал (бревна, брусья, доски), имеющийся на складах или получаемый от разборки строений, а также стальной прокат (швеллеры, двутавры, уголковая сталь, трубы, рельсы, полосовая и круглая сталь).
Военный мост состоит из пролетных строений и опор.
Пролетное строение состоит из проезжей и несущей частей.
По проезжей части, состоящей из настила и колесоотбоев, происходит движение техники.
Несущая часть воспринимает давление от проходящих нагрузок и передает его на опоры.
Опоры делятся на береговые, расположенные на берегах, и промежуточные. Сопряжение моста с берегом осуществляется с помощью въездного устройства.
Конструкция военного моста и размеры пролетов зависят от требуемой грузоподъемности, характера преграды, используемого материала и применяемых в строительстве средств механизации.
В военных мостах применяются следующие основные обозначения и определения.
L p - ширина реки по заданному горизонту;
L - длина моста - расстояние между осями береговых опор;
С о - ширина опоры - расстояние между осями рядов свай или стоек башенной опоры;
С - полная ширина опоры;
l - пролет моста - расстояние между осями смежных опор;
Н - высота опоры - расстояние от грунта до верха насадки (лежня);
h c - строительная высота пролетного строения - расстояние от низа пролетного строения до верха проезжей части;
h о - подмостовая высота - расстояние от поверхности
воды до низа пролетного строения;
В п.ч. - ширина проезжей части - расстояние между внутренними гранями колесоотбоев;
h - глубина воды;
ось 10 моста - воображаемая линия, проходящая вдоль моста посередине проезжей части;
ось 9 опоры - воображаемая линия, проходящая посередине ширины опоры и перпендикулярная оси моста; линия - линия крайних свай (стоек).
Захватить мост через реку целым и невредимым для наступающих войск — большая удача. Редко саперы преподнесут врагу такой сказочный подарок. А порой водную преграду приходится форсировать там, где никаких мостов нет и в помине. Как наладить переправу в кратчайшие сроки?
Юрий Веремеев
Военные нашли решение еще в древние времена. Легионеры Юлия Цезаря прекрасно знали, как быстро перебраться через реку, противоположный берег которой занят противником. Вдоль берега собирали плот, по длине равный ширине реки. По его краю, обращенному в сторону врага, устраивали подобие забора, который защищал и от излишнего любопытства противника, и от вражеских стрел. Оба конца плота привязывали к колу, вбитому в землю. В час штурма один из концов освобождали от привязи, и само течение реки поворачивало конструкцию поперек реки. Воины устремлялись на врага, и по этому же плоту непрерывным потоком шли подкрепления. Так был изобретен плавучий (наплавной, по терминологии военных специалистов) мост-лента.
Опора на лодки
В средневековой Европе наплавной мост-лента, как и многие другие античные достижения, со временем был забыт, особенно с появлением и развитием артиллерии. Причина проста: наплавной мост плотовой конструкции имеет очень малую грузоподъемность. Он годится для пехоты, в какой-то мере для кавалерии, но совершенно не подходит артиллеристам с их тяжелыми пушками. А ведь именно им мосты нужны были больше всего. Вторая причина отказа от плотовой конструкции мостов заключалась в том, что для их постройки требуется множество сухих бревен, а заготовить и привезти на берег большое количество леса далеко не всегда и не везде возможно. Да и сбивать длинный плот — дело слишком долгое.
Широка река
В России много рек не просто широких, а очень широких Волга у Ярославля — 800 метров, Зея недалеко от Благовещенска и того больше — километра четыре. Понтонный мост такой длины навести невозможно. В этом случае понтонеры переходят к другой схеме. Они собирают паромы. Самый маленький паром делается из двух звеньев. Его грузоподъемность 40 тонн и он в состоянии переправить танк. Паром из четырех звеньев сможет перевезти сразу два танка. Один парк способен дать 12 40-тонных паромов. Звеньев хватило бы и на большее число, но в комплекте парка всего 12 катеров. Самые большие понтонные паромы рассчитаны на 170 т. груза. Таких из комплекта парка можно собрать всего четыре. Однако такая конструкция легко перевозит даже ракетную установку Тополь-М с охраняющей ее парой БТР. Паром через реку может двигаться со скоростью до 10 км/час. Не особенно быстро, но пока военные мостостроители перебросят через широкую реку постоянный мост, на что уйдет не одна неделя, паромы вполне обеспечат переправу воинских грузов.
Со временем было найдено более интересное решение — наводить наплавные мосты по принципу обычных мостов на опорах. Изюминка здесь состояла в том, что опоры в виде свай, ряжей, быков заменялись лодками или баржами достаточной грузоподъемности. Достаточно поперек реки установить и закрепить на якорях нужное количество лодок, уложить пролетные строения между ними — и наплавной мост готов. Как только конструкция выполняла свою роль, мост разбирался достаточно легко и быстро, а его элементы можно было перевезти на новое место, чтобы собрать вновь.
По мере развития этой идеи были придуманы специализированные лодки, получившие название понтонов. Мосты же, построенные с их помощью, стали называть понтонными. Они очень пришлись по душе войскам, особенно артиллеристам — теперь они могли легко переправлять свои орудия. В артиллерийских полках появились понтонные команды, имевшие комплекты оборудования, которое позволяло наводить наплавные мосты. Эти комплекты стали называть понтонными парками.
Классический понтонный мост, состоящий из плавучих опор и перекрытий. Как нетрудно понять по виднеющемуся на заднем плане знаменитому силуэту собора, снимок сделан в немецком городе Кельн. Мост имел гражданское применение и существовал на рубеже XIX—XX вв.
Понтонные мосты приобрели огромную популярность и в гражданской жизни. Везде, где невозможно или нецелесообразно строить постоянные мосты, наводили понтонные. Например, в столице Российской империи Санкт-Петербурге первый мост был как раз наплавным (1727). Первый постоянный мост на деревянных опорах был построен лишь в 1811 году (Каменноостровский). А последний наплавной мост (Исаакиевский) просуществовал до 1916 года. С наступлением зимы такие мосты снимали, а через Неву переправлялись по льду.
Парусина и резина
На протяжении нескольких веков конструкция военных понтонных мостов совершенствовалась. Прежде всего это касалось самих понтонов. Существовали понтоны деревянные, стальные, медные и даже парусиновые (например, понтонный парк из парусиновых понтонов конструкции капитана Немого образца 1756 года). Любыми способами инженеры старались обеспечить наименьшие вес и габариты мостов, при этом увеличив их грузоподъемность. Улучшались и конструкции пролетных строений. Все нововведения преследовали главные цели: сократить время наводки понтонного моста, уменьшить количество привлекаемого к наводке моста личного состава и увеличить грузоподъемность моста по мере того, как воинские грузы становились все тяжелее.
С внедрением в обиход резины появились образцы мостов с резиновыми надувными понтонами (пример — советский МПДА).
Но в общем и целом принцип понтонного моста оставался все тем же, что и века назад, — плавучие опоры, на которые уложено пролетное строение. Даже Вторая мировая война, в корне изменившая едва ли не всю военную технику, практически ничего не сдвинула в понтонном деле.
Например, советский понтонный парк ТПП, позволявший наводить мосты длиной 205 м под грузы массой 70 т, перевозился на 116 автомобилях, наводился за два с половиной часа и имел ширину проезжей части около 4 м.
Понтонный парк ППС-84 позволяет протянуть поперек реки настоящую авто- и танкостраду. Звенья в нем модернизированы так, что могут соединяться не только в длину, но и в ширину. Это позволяет собирать мост с шириной проезжей части почти 14 метров при грузоподъемности 120 тонн. По такому мосту танки могут двигаться в две колонны и без ограничения скорости.
Мост «гармошкой»
И только в начале 1950-х группе конструкторов инженерных войск Советской армии (Ю. Глазунов, М. Михайлов, В. Асеев и др.) пришла в голову простая мысль — отказаться от пролетных строений и превратить в проезжую часть моста сам понтон. Правда, в этом случае понтоны пришлось бы ставить вплотную друг к другу и их понадобилось бы очень много, зато понтону пришлось бы нести лишь полезную нагрузку, немалый вес пролетного строения исключался.
Однако проезжая часть должна обеспечивать движение танков, то есть иметь ширину хотя бы 4 м (ширина танка по гусеницам 3,2 м). Понтон такой ширины не вписывается ни в железнодорожные, ни даже в обычные автодорожные габариты.
Автомобиль, несущий звено из комплекта современного понтонного парка ПП-2005. Как можно заметить, несмотря на появление новых модификаций, центральная идея остается прежней. Базовым блоком наплавного моста является звено, состоящее из 4-х связанных шарнирами элементов.
После перебора многих вариантов было найдено необычайно оригинальное решение — сделать понтон складным: четыре отдельных понтона меньшего размера соединялись между собой шарнирами. В сложенном виде понтон получил размеры 6,9 х 3,15 х 2,3 м и теперь легко помещался на тяжелом грузовике КрАЗ-214, то есть вписывался в требуемые транспортные габариты. Называлась такая складная конструкция «звеном».
Полчаса на преграду
Стоило сбросить звено с машины в воду, как с ним происходила чудесная трансформация — оно само раскладывалось, превращаясь в шестиметровый участок 60-тонного моста с шириной проезжей части 6,5 м.
Теперь за работу принимались два солдата-понтонера. Они запрыгивали на раскрывшееся звено (прикрепленное тросом к машине, оно не уплывало далеко) и несколькими движениями рычагов превращали шарнирно соединенные понтоны в жесткое единое целое. С помощью багров солдаты сближали свое звено со звеньями соседей и скрепляли их между собой с помощью специальных замков. Таким образом, соединение звеньев занимало считанные секунды.
И вот уже вдоль берега вытягивалась цепочка звеньев, соединенных в ленту. Теперь наступал час буксирных катеров. Их привозили на тех же «КрАЗах» и сбрасывали в воду чуть ниже по течению. Пока понтонеры занимались своим делом, катеристы готовили суда к работе — запускали и прогревали моторы, занимали исходные позиции. Часть катеров заходила выше линии моста, часть — ниже. По свистку командира батальона катера начинали отводить конец ленты моста от берега. По мере того как лента разворачивалась, к ней подсоединялись все новые катера. Когда мост вставал поперек реки, береговые команды закрепляли его концы, а катера удерживали ленту, чтобы она не изогнулась в дугу под действием течения. Катера, оказавшиеся выше по течению от моста, подходили к ленте, принимали от понтонеров якоря и завозили их вверх по течению. Понтонеры лебедками натягивали якорные тросы, выравнивая линию моста. Затем катера отсоединялись и уходили. Так завершалось наведение переправы.
С момента, когда колонна автомобилей начинает движение с расстояния 500 м от берега, и до момента, когда контрольная нагрузка (один из автомобилей) проедет по мосту туда и обратно, должно пройти всего 30 минут. Таковы армейские нормативы. Для прежних понтонных парков на наведение переправы требовалось не меньше 2−3 часов. В 1979 году 1257-й отдельный понтонно-мостовой батальон подполковника А.В. Скрягина навел мост через реку Лаба (Эльба) у селения Горни Почапли в Чехословакии за 14 минут.
Уроки супостатам
А что же наш «вероятный противник»? В шестидесятые годы в НАТО так и продолжали пользоваться наплавными мостами конструкций времен Второй Мировой. Тогда наша армия по переправочным средствам была «впереди планеты всей». В 1972 году военный мир ахнул, увидев чудо передовой американской технической мысли — наплавной мост Ribbon Bridge (RB). Правда, американцы забыли упомянуть, что RB это просто ухудшенная копия советского парка ПМП десятилетней давности. Грузоподъемность вроде бы та же, однако ширина проезжей части составляла всего 4.6 м. Следом по образу и подобию советского ПМП создали свой понтонный парк и в Западной Германии — Faltschwimmbrücken-System (Bw).
Танки, поезда и буровые вышки
Полный комплект машин и оборудования для наведения мостов из складных звеньев получил название ПМП (понтонно-мостовой парк) и был принят на вооружение Советской армии в 1962 году. Ширина проезжей части моста из парка ПМП просто невероятна для всех ранее существовавших понтонных мостов — 6,5 м. Если раньше автомобили могли ехать по понтонному мосту со скоростью пешехода, а танки и вовсе ползли как черепахи, то по ПМП первые могут ехать как по шоссе, не снижая скорости, а вторые — достигая 30 км/ч. Ширина моста позволяет организовать движение автотранспорта в две колонны или одновременно в обоих направлениях. Комплект парка (32 речных и 4 береговых звена) позволяет построить мост длиной 227 м и грузоподъемностью 60 т (а это значит, что мост обеспечивает движение всей техники, какая может быть в войсках). Если же переправа танков не предполагается, то, «располовинив» часть понтонов, можно навести мост длиной 382 м под грузы до 20 т. Правда, и проезжая часть будет уже — всего 3,3 м. Для автомобилей этого вполне достаточно. Кстати, звено в раскрытом виде, весящее около 5 т, имеет специальные крепления для перемещения с помощью вертолета.
Со временем Советская армия обзавелась усовершенствованным вариантом понтонного парка — ПМП-М, который перевозился на более мощных автомобилях КрАЗ-255. Теперь мост мог наводиться при скорости течения реки 3 м/с вместо прежних 2 м/с. К 1984 году на вооружение армии поступил понтонный парк ППС-84. В этом комплекте звенья могли соединяться не только в длину, но и в ширину, что позволяло собирать мост с шириной проезжей части почти 14 м при грузоподъемности 120 т. По такому мосту уже и танки могли двигаться в две колонны и без ограничения скорости. Правда, тут наши военные слегка «переборщили». Полный комплект парка ППС-84 оказался слишком громоздким, хотя и позволял построить мост под нагрузку 120 т длиной 702 м, а под обычные 60 т — почти 1,5 км. Его наводили шесть понтонных батальонов.
Зато такой мост шириной 14 м и длиной 702 м можно было использовать в качестве плавучего аэродрома для самолетов с укороченным взлетом и посадкой или в качестве наплавного железнодорожного моста (МЛЖ-ВТ). Существовал также пластиковый вариант все того же модернизированного ПМП.
Сегодня различные варианты и комплекты ПМП охотно используют нефтяники и газовики. Из звеньев, доставляемых в самые труднодоступные места Западной Сибири, собирают плавучие платформы для буровых вышек или насосных станций. А чтобы не иметь проблем с плавучестью, понтоны заполняют пенопластом. Такое звено уже абсолютно непотопляемо.
Занятие № 1:Виды переправ и их назначение
1
1. Изучить типовое строение и классификацию рек. 2. Ознакомить с видами переправ. Дать их назначение и характеристику. 3.
УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:1. Изучить типовое строение и классификацию
рек.
2. Ознакомить с видами переправ. Дать их
назначение и характеристику.
3. Довести порядок оборудования и
содержания переправ.ЛИТЕРАТУРА:
Наставление по военно-инженерному
делу – М.: Воениздат, 1984. – 564 с.
Военная топография / А.А. Псарев,
А.Н. Коваленко, А.М. Куприн, Б.И. Пирнак.
– М.: Воениздат, 1986. – 384 с.
Реки и их характеристика
Река представляет собой водный поток, текущий вестественном русле и питающийся за счет
поверхностного и подземного стоков своего
бассейна.
Исток (начало) реки находится около водораздела,
ниже по течению река принимает ряд притоков и
заканчивается устьем - местом ее впадения в море,
озеро или другую реку.Лощина, по которой протекает
река, называется долиной, а ее
наиболее пониженная часть,
где происходит сток вод,-
руслом. Часть дна долины,
затопляемая в половодье,
называется
поймой
реки.
Берега рек бывают высокими
или низкими, а дно твердым
(песчаным,
галечниковым,
каменистым)
или
вязким
(глинистым,
илистым,
торфяным).
Основным
элементом реки является ее
русло.Русло состоит из чередующихся
узких глубоких участков, имеющих
сравнительно спокойное течение
и называемых плесами, и
широких мелководных участков со
сравнительно быстрым течением,
называемых перекатами. Русло
реки образует многочисленные
излучины. Участки русла, на
протяжении которых наблюдается
резкое
падение
реки
при
значительной скорости течения,
называются
порогами.
Они
образуются обычно в местах
пересечения рекой скалистых
гряд
или
выходов
трудноразмываемых,
горных
пород, а также скоплений
валунов,
продуктов
горных
обвалов и т. д.Линия наибольших глубин
русла образует фарватер,
который в соответствии с
расположением плесов и
перекатов
попеременно
приближается то к одному, то
к другому берегу реки.
Линия наибольших скоростей
течения
воды
образует
стрежень.
Разность высот уровней воды
устья реки и ее истока
называется падением реки, а
отношение падения реки или
отдельных ее участков к их
длине - уклоном реки
(участков) .Свойства реки во многом зависят от ее
водного режима. Под режимом реки
понимаются сезонные колебания
уровня воды в ней и связанные с ними
изменения ширины, глубины и
скорости течения, а также явления
высыхания, замерзания и вскрытия. По
водному режиму реки, то есть
изменению во времени расхода воды,
различают
половодье
(ежегодно
повторяющееся в один и тот же
период года относительно длительное
увеличение уровня воды), паводок
(сравнительно кратковременное и
непериодическое поднятие уровня
воды в реке, возникающее обычно за
счет быстрого таяния снега, льда,
сильных
дождей),
межень
(продолжительное сезонное стояние
низкого уровня воды в реке).
Реки подразделяются на:
РекиГорные
Равнинные
Горные
реки
текут
в
глубоких долинах с узким
дном, падение достигает
нескольких метров на 1 км,
течение бурное (до 7 м/с),
дно твердое (каменистое),
много стремнин, порогов и
водопадов, берега крутые и
обрывистые.
Равнинные реки текут в
широких долинах, падение
составляет всего несколько
сантиметров на 1 км,
течение спокойное (0,1 -
1,5 м/с), русла извилистые,
дно твердое (песчаное) или
вязкое (илистое), берега
пологие.Реки
По ширине
По длине
на узкие (до 60 м),
на малые (до 100 км),
средние (от 60 до 150 м)
средние (100-500 км)
широкие или крупные
(свыше 150 м)
большие (свыше 500 км).Реки
Постоянные
Пересыхающие
Виды переправ, их назначение и характеристика
Виды переправ:десантные
паромные
мостовые
вброд
по дну и по глубоким бродам
ледяные переправыДЕСАНТНЫЕ ПЕРЕПРАВЫ
оборудуются для быстрого и рассредоточенного преодоления
водной преграды подразделениями первого эшелона
наступающих войск. Они осуществляются на:
-на боевых плавающих машинах;
-на самоходных переправочно-десантных
средствах;
-на десантных лодках;
-на высадочных средства;
-на местных плавсредствах;
-вплавь.ПАРОМНЫЕ ПЕРЕПРАВЫ
оборудуются для переправы боевой и специальной техники, в
первую очередь танков, артиллерийских установок, средств
ПВО и личного состава. Для оборудования паромных переправ
применяются:
самоходные паромы (ГСП, ПММ-1,
ПММ-2);
паромы, собираемые из материальной
части понтонных парков;
паромы, собираемые из местных
плавсредств и материалов (баржи, лодки).МОСТОВЫЕ ПЕРЕПРАВЫ
обеспечивают преодоление водных преград войсковыми
колоннами
и
обладают
наибольшей
пропускной
способностью. Для оборудования мостовых переправ в
первую очередь используются постоянные мосты, в случае
их отсутствия или разрушения используются:
наплавные мосты из понтонных парков
или барж;
мосты на жестких опорах, возводимые
войсками из местных материалов;
механизированные или разборные
мосты;
комбинированные мосты.По дну и по глубоким бродам
Переправа танков под водой осуществляется с использованием
дополнительного оборудования для подводного вождения танков (ОПВТ).
При этом глубина водной преграды не должна превышать 5.0 м, скорость
течения должна быть не более 1.5м/с, а грунт дна и берегов, крутизна
съездов и выездов позволяют осуществлять движение танков без
остановок.Вброд
При разведке брода основное внимание уделяют определению глубины,
скорости течения, проходимости грунта дна и берегов и крутизны берегов.
Обнаруженные на подходе минно-взрывные заграждения обозначают,
при необходимости в них проделывают проходы.
Броды выявляют путем опроса местных жителей, изучения
крупномасштабных карт, аэрофотоснимков, уточняют их разведкой на
месте по характерным признакамЛедяная переправа
оборудуется зимой в период ледостава. В зависимости от
толщины и структуры льда, переправа личного состава и
техники может осуществляться по расчищенным от снега
трассам в одиночном порядке или в колоннах.
Оборудование и содержание десантных переправ
Для оборудования десантных переправ применяютсядесантные лодки НЛ-8, НЛ-15, НЛ-30, ДЛ-10, плавающие
транспортеры ПТС-М и ПТС-2, а так же плавающие боевые
машины пехоты, бронетранспортеры и техника на их базе.
Оборудование десантной переправы включает:
- разведку участка водной преграды и прилегающей местности;
- производство разграждений на берегах и в воде;
- подготовка путей и оборудование съездов (выездов) на
исходном и противоположном берегу;
- подготовка площадок для погрузки (выгрузки) техники на
плавающие транспортеры;
- обозначение трасс для движения на воде;
- организация комендантской службы;
- организацию охраны и маскировку переправы.Гусеничный плавающий транспортер ПТС-М
Транспортер ПТС может также использоваться для перевозок личного
состава и грузов по пересеченной и заболоченной местности.
Грузоподъемность на воде 10 тонн (при запасе плавучести 30%), при
перевозках по суше - 5 тонн. За один рейс транспортер ПТС может
переправить: две 85-мм пушки с расчетами или пушки и гаубицы калибра от
122 до 152 по одной с расчётами или 12 раненых на носилках или 72 солдата
с полным вооружением или два автомобиля типа УАЗ-469 или автомобиль от
УАЗ -452 до Урал -4320 (без груза).Десантные лодки предназначены для переправы личного состава
мотострелковых частей (подразделений). Они бывают надувными (из
прорезиненного материала на капроновой основе, на 8 и на 30 человек) и
складными из бакелизированной фанеры.Модернизированный плавательный
костюм
Предназначен
для
переправы
одиночных
военнослужащих.
Грузоподъемность костюма 90 кг. Время надевания 3-5 мин.
Переправляются в плавательном костюме в положении стоя, ноги
передвигают, как при ходьбе, ускоряя движение гребками. Скорость
переправы в костюме 10-12 м/мин.Местные плавающие средства (лодки, катера, паромы, бочки,
автомобильные камеры, различные поплавки), а также местные
материалы (бревна, брусья, доски, хворост, тростник, камыш, солома)
применяют для устройства десантных и паромных переправ при отсутствии
или недостатке переправочных средств инженерных войск. Из местных
плавающих средств и материалов готовят паромы, плоты, плотинки,
поплавки.
Для изготовления поплавков применяют хворост, тростник, камыш и
солому.
Оболочкой
поплавков
служат
плащ-палатки,
брезент,
промасленные и прорезиненные ткани, полимерные пленки и др.Оборудование и содержание паромных переправ
Для оборудования паромных переправ используются:
самоходные паромы ГСП и ПММ-2, перевозные паромы из
понтонных парков и паромы из местных плавсредств и
материалов. Погрузка техники на самоходные паромы
осуществляется под руководством командира парома, место
переправы на самоходных паромах должно соответствовать их
эксплуатационным возможностям на воде. Для передвижения
паромов используются катера или тягачи (при переправе по
канату).
Буксирно-моторные катера БМК-Т, БМК-130 и БМК-225
обеспечивают буксировку перевозных паромов при паромной
переправе, при мостовой переправе - ввод в линию моста
мостовых паромов.Для переправы через водные
преграды танков, самоходных
орудий и другой гусеничной
техники весом до 52 тонн
имеются
гусеничные
самоходные паромы ГСП. Эти
машины на марше следуют в
танковой колонне и решают
задачу переправы тяжелой
техники. Скорость на плаву
10км/ час. Танк, находящийся
на пароме, может вести огонь.
Расчет парома ГСП составлял 10
человек, грузоподъемность ГСП
– 52 тонны при запасе
плавучести 70%, время на
развертывание парома ГСП 6-10
минут.Экипаж, чел. - 3;
Масса машины, т. - 36;
Грузоподъемность одной машины на воде, т. - 42,5;
Время перевода из транспортного в боевое положение, мин. 6;
Ширина палубы, м. - 4,2;Мостовые переправы в виде наплавных мостов,
оборудуются из материальной части понтонных парков.
Понтонно-мостовой парк ПМП-М предназначен для
оборудования мостовых и паромных переправ через водные
преграды и состоит из плавучих четырех понтонных складных
речных и береговых звеньев, оборудованных автомобилей
для транспортировки звеньев, выстилки и буксирно-моторных
катеров. В развернутом состоянии звенья представляют собой
готовые участки наплавного 60-тонного моста или парома при
длине речного звена – 6,75м и берегового - 5,5 и
грузоподъемностью: речного звена – 20 т и берегового - 10т.
Каждое звено перевозиться на одном автомобиле. Сброс их
на воду осуществляется непосредственно с машин, после чего
звенья автоматически раскрываются.Для переправы через водные преграды шириной до 227 метров
инженерные войска располагают понтонным парком ПМП. Из комплекта
этого парка, перевозимого на 32 автомобилях Краз за 15-30 минут
собирается плавучий мост грузоподъемностью 60 тонн и длиной 227 метров
или грузоподъемностью 20 тонн длиной 382 метра. Для переправы войск
через более широкие преграды из этих понтонов можно собирать паромы
различной грузоподъемности (от 10 до 300 тонн). Для буксировки этих
паромов понтонный батальон имеет 12 катеров.Тяжелый
механизированный
мост
ТММ-3 предназначен для
устройства
мостовых
переходов
через
препятствия шириной до
40 м и глубиной до 3 м с
целью пропуска через них
колесных и гусеничных
нагрузок весом до 60 т.
Комплект моста состоит из
четырех мостоукладчиков
на
шасси
автомобиля
КрАЗ-255Б, несущих на себе
мостовые блоки с опорами.Для устройства стационарных переправ, переправ через преграды, где
невозможно применение плавающей техники, используются установки
строительства мостов УСМ, позволяющие строить деревянный 60-т. мост на
свайных опорах со скоростью до 60 метров в час.Большой автодорожный разборный мост БАРМ предназначен для
строительства новых и восстановления разрушенных высоководных мостов
на
военно-автомобильных
дорогах
в
короткие
сроки.
Из материальной части БАРМ возводятся однопролетные и многопролетные
мосты с пролетами по 52,5 м под двухпутное движение с промежуточными
опорами. В качестве опор могут быть также использованы сохранившиеся
капитальные
и
временные
опоры.Оборудование переправы вброд включает:
- разграждение реки и походов к ней;
- устранение препятствий в створе (заделка глубоких ям и
воронок, удаление или разрушение (удаление) крупных
валунов и других объектов, мешающих движению
техники);
- обозначение границ брода через 5-10 м указателями, в
темное время суток - фонарями или светящими знаками;
- установка ограждений от плавучих мин выше по течению
на расстоянии 200-300м;
- оборудование съездов и выездов из воды шириной не
менее 7м и уклоном не более 10%для колесной и 20% для
гусеничной техники.
Для каждого типа техники проходимость брода зависит
от его глубины, скорости течения и грунта дна.Оборудование переправы по льду включает:
-инженерную разведку с определением расчетной толщины
льда,
-разграждение подходов к реке,
-расчистка от снега путей подхода к реке, трасс и выходов на
противоположный берег и их обозначение,
-оборудование съездов и выездов на лед.
Ширина трассы должна быть не менее 20 м, а расстояние
между соседними трассами - не менее 100 м.
Для пропуска одиночной машины расчетную толщину
льда определяют расчетным способом.
Инженерная техника, поступающая на вооружение на современном этапе
Плавающий гусеничный транспортер ПТС-4Транспортер весом более 33 тонн оснащается многотопливным дизельным
двигателем мощностью 840 л.с. На грузовой платформе длиной 8,2 метра и шириной
3,3 м можно разместить до 18 тонн груза. На шоссе транспортер ПТС-4 может
разгоняться до 60 км/ч. Максимальная скорость на воде, благодаря применению двух
водометных движителей, достигает 15 км/ч. Запас хода по топливу на суше
превышает 580 километров, на воде – до 10,6 часов. Экипаж машины из двух человек
для самообороны может использовать крупнокалиберный пулемет, смонтированный
на закрытой установке.Мостовой механизированный комплекс (ММК)
В состав комплекса ММК входят две мостосборочные и шесть транспортных машин,
выполненные на базе четырехосного шасси «Урал 532361-1012», а также собственно
мост модульной конструкции. Мост собирается из девяти секций наводочной балки и
девяти мостовых блоков. Балка устанавливается на преграду, после чего на нее
монтируются мостовые блоки. За 70-90 минут расчет комплекса может собрать мост
длиной до 40 метров и шириной не менее 4 метров. По мосту со скоростью не более
15-20 км/ч может перемещаться гусеничная техника весом до 60 тонн или колесная с
давлением не более 15 т на ось. Пропускная способность моста – до 400 машин в час.Переправочно-десантный паром ПДП
В сложенном виде паром общим весом 29,5 тонн укладывается в поперечные
габариты транспортера. В разложенном - паром имеет длину 16,5 метра и ширину 10,3
м. Находясь на воде, ПДП может принять на борт груз общим весом до 60 тонн.
Для передвижения по воде паром имеет двигатель мощностью 330 л.с. и гребной винт.
Силовая установка размещена в корме парома, а на носу имеется кабина экипажа,
состоящего из двух человек. При полной нагрузке максимальная скорость - до 10 км/ч.
Запас топлива позволяет работать до 10 часов без дозаправки. Комплекс ПДП может
выполнять свои задачи при скорости течения до 2,5 м/с и волнении до двух баллов.Модернизированный мостоукладчик танковый универсальный
МТУ-90М
Трехсекционный мост комплекса МТУ-90М позволяет преодолевать различные
препятствия шириной до 19 метров. Конструкция допускает проезд техники весом до
60 тонн против 50 тонн у МТУ-90. По мосту могут передвигаться не только гусеничные
или колесные боевые машины, но и автомобильная техника различных классов. Он
может
полноценно
участвовать
в
спасательных
операциях.Задание на
самостоятельную работу:
Изучить материал занятия.
Знать: типовое строение и классификацию рек.
Виды
переправ
и
их
назначение
и
характеристики.
В 490 г. до н. э. в Марафоне, находившемся неподалеку от древнегреческой столицы Афины, произошла знаменитая битва. После продолжительных войн грекам удалось наконец одержать победу над персами, войско которых возглавлял царь Дарий из династии Ахеменидов.
По мосту, положенному на заякоренные корабли, составленные борт к борту, войско персидского царя Дария пересекло Босфор
На это время приходится первое в истории упоминание о примечательном техническом достижении. В 493 г. до н. э. персидский царь Дарий совершил поход против скифов, переправив свою армию через Босфор в самом узком месте пролива, где ширина была 700 м. Сделал он это по первому наплавному мосту: деревянный настил был положен на заякоренные корабли, скрепленные борт к борту. Меньше повезло персидскому царю Ксерксу, который 13 лет спустя вознамерился переправиться таким же способом через другой пролив - Геллеспонт (ныне Дарданеллы). Налетевший внезапно ураган разметал корабли и разрушил почти готовый мост. Разгневанный Ксеркс приказал обезглавить строителей и наказать море - высечь его! Был построен второй мост из 700 кораблей, связанных канатами и поставленных на тяжелые якоря. Проезжая часть была из брусьев, покрытых утрамбованной землей, и с барьером по бокам, чтобы пугливые лошади не свалились в воду. Предполагают, что по этому мосту переправилось огромное войско - 700 000 конных и пеших воинов, но, несмотря на это, Ксеркс все же потерпел поражение в сражении с греками. Многие военачальники использовали мосты, укрепленные на кораблях или понтонах - простых плавающих ящиках, чтобы быстро переправить большое войско через водную преграду. Карфагенский полководец Ганнибал пересек таким образом Рону, Александр Македонский - азиатскую реку Оксу, а римский император Калигула приказал навести понтонный мост в Неаполитанском заливе, только чтобы похвастать, что он-де «проскакал на коне по морю».
Наплавные, или понтонные, мосты строили и для мирных целей, если не хватает средств для возведения постоянной прочной переправы. Так в начале прошлого века возникли мосты через Рейн возле Карлсруэ, Шпейера и Кёльна, использовавшиеся даже для железнодорожным транспорта. Однако такие мосты пригодилось регулярно разводить, чтобы пропускать идущие по реке суда, они так страдали от сильных паводков и ледоходов и в конце концов были замене постоянными мостами.
Как Юлий Цезарь форсировал Рейн?
Пожалуй, самым знаменитым мостом, сооруженным для военных целей, был, деревянный мост, построенный по приказу Юлия Цезаря в 55 г. до н. э. через Рейн. Благодаря подробному описанию его книге «Галльская война» мы можем составить себе точное представление о этом техническом шедевре. Где именно на Рейне был построен этот мост, велись долгие споры. Наиболее вероятным считают место на 11 км ниже Бонна. Глубина реки здесь достигает 6 м, а ширина около 400 м.
Мост Юлия Цезаря через Рейн. Вверху - строительство проезжей части. Внизу - устойчивая конструкция моста с проезжей частью показана в разрезе.
Этот технический шедевр - 400-метровый деревянный мост через Рейн - римские легионеры построили по приказу Цезаря в 55 г. до н. э. всего за десять дней
Заостренные снизу бревна соединялись попарно, с помощью специальной ворота - опускались в реку и в вколачивались бабой (молот, применяемый в строительстве) немного наискось, с уклоном в сторону течения реки. Сверху соединялись поперечной балкой, и креплением. Сооружение получалось весьма прочным, чем сильней был напор воды, тем крепче все его части, то есть опоры и балки оказывались «сбиты» друг с другом. Для большей прочности перед каждой опорой вбивались еще с уклоном по течению особые сваи, которые наподобие волнорезов разбивали напор воды. А выше по течению забивались сваи, защищающие мост от всего, что сносило водой по течению реки. Римские легионеры возвели мост всего за 10 дней. Это позволило Цезарю выступить в поход против германских племен, живших на правом берегу Рейна, который продлился очень недолго. Возвратившись через 18 дней, Цезарь приказал снести этот мост. Подобным образом он форсировал Рейн спустя еще несколько лет.
Почему римляне прославились как строители мостов?
Древний Рим был империей дорог. Только благодаря хорошему сообщению такая обширная территория могла управляться из центра. Дороги позволяли войскам оперативно оказываться в любом нужном месте, чиновникам и купцам - быстро и удобно добираться до любой провинции. Важной частью этой дорожной сети общей протяженностью почти 300 000 км были мосты. Римляне строили их так основательно, что и сегодня, по прошествии двух тысячелетий, около 300 из них продолжают существовать и ими до сих пор пользуются! Возведенный 2100 лет назад севернее Рима Мильвийский мост выдерживал во время второй мировой войны даже тяжесть танков!
Как работали римские строители?
Благодаря архитектору Витрувию, современнику Юлия Цезаря и Августа, оставившему потомкам 10-томный труд «Об архитектуре», мы довольно много знаем о тогдашней строительной технике. Важнейшей предпосылкой было точное планирование строительства еще до начала работ, включавшее и обмеры местности. Величина, форма и количество клинчатых камней, необходимых для возведения моста, также вычислялись заранее и сообщались работающим в каменоломнях. На каждый камень наносилась маркировка, делалась метка, указывающая точное место его установки в будущем сооружении. Помимо строгих строительных планов, успеху работ способствовали хорошие измерительные приборы и единая система мер. Правда, римские строители не умели заранее рассчитать нагрузку строения, точный расчет здесь заменяли опытом и большим запасом прочности. Тяжелые камни приходилось доставлять на строительную площадку за многие километры, где с помощью деревянных лебедок, оснащенных полиспастами - специальным устройством из блоков, их поднимали на высоту до 50 м и устанавливали на нужное место. Несколько лет назад инженеры построили такую римскую лебедку по древним описаниям и изображениям, чтобы проверить ее грузоподъемность, и поразились: лебедка могла поднимать до 7 т! Причем она приводилась в движение только рабами, ходившими по кругу и вращавшими ступенчатое колесо.
Особым достижением римских строителей мостов был способ крепления опор на дне реки. Если не было возможности при помощи плотины временно изменить русло реки, на нужном месте насыпали искусственный остров. Главным вспомогательным средством для этого были сколоченные из досок, по возможности водонепроницаемые цилиндры, или ряжи, которые опускали на самое дно. Обычно два таких цилиндра вставляли один в другой и пространство между ними плотно заполняли глиной, которая не пропускает воду. Тогда из внутреннего цилиндра уже было легко выкачать воду (частично с помощью черпалки, приводившейся в движение самим течением).
Затем в зыбкое песчаное дно бабой забивали заостренные снизу дубовые бревна длиной в несколько метров и толщиной до 40 см и скрепляли их прочными деревянными брусьями. Вся эта конструкция и образовывала фундамент опоры.
Скальное же дно просто расчищалось, и на него при помощи водостойкого бетона укладывали тесаные камни. Он приготовлялся из смеси обожженной извести и вулканического пепла, добывавшегося неподалеку от Везувия. Такой строительный раствор затвердевал даже под водой и позволял так закреплять опоры моста, что они длительное время могли противостоять напору воды. Затем плотники строили для каждого запланированного арочного свода прочные деревянные кружала. Они устанавливались на широких каменных выступах опор, их и сегодня еще можно видеть на некоторых римских мостах. Кружала держали на себе клинчатые камни до тех пор, пока свод арки не был полностью выложен и мог уже держаться самостоятельно; после этого кружала разбирали.
Что такое акведук?
Однако самые протяженные мосты римляне строили не для езды по ним, а для подачи воды городам. Мосты, по которым поступала вода, назывались акведуками (в переводе с латыни «акведук» значит водопровод). Наиболее сильное впечатление производит акведук Пон-дю-Гар неподалеку от французского города Нима (римского Немауса). Этот акведук был частью 50-километрового водопровода, который, начиная с 19 г. до н. э., ежедневно снабжал Немаус 30 000 м 3 чистой родниковой воды. Перепад высоты в начале и конце акведука всего 17 м. Поэтому строители должны были точно рассчитать наклон акведука, обращая особое внимание на то, чтобы вода текла по нему равномерно, нигде не застаиваясь. Это и потребовало вознести акведук у Немауса на высоту 49 м для переброски его через глубокую долину реки Гардон, ширина которой достигала 270 м.
Акведук Пон-дю-Гар снабжал водой римский город Немаус (современный Ним) на юге Франции
Традиционный арочный мост не может «осилить» такую высоту. Однако римляне нашли простое решение: они соорудили один над другим три ряда арочных мостов - аркад. В нижнем ряду 6 арок разной высоты (самая высокая 22 м) и разных пролетов: 24,5 м, 19,5 м и 15,5 м. Нижний ряд держит на себе средний ряд высотой 19,5 м, в нем 11 арок тех же пролетов, что в нижнем, и уже на нем расположен верхний ряд высотой 7 м; в нем 35 одинаковых арок, каждая пролетом около 4,5 м. На последних и уложен водопровод. Только для арок было использовано более 4300 точно вытесанных клинчатых камней; самые тяжелые из них весят до 6 т.
Почему в средние века не строили мосты?
В V в. Римская империя рухнула, и в хаосе переселения народов прекратилась внешняя торговля, строительство дорог и мостов. Римское строительное искусство - а с ним и использование водостойкого бетона - со временем было утрачено.
Многие из римских мостов разрушались и гибли во время войн. Когда император Карл Великий попытался около 800 г. возродить сеть римских дорог, путешественникам приходилось довольствоваться главным образом бродами, паромами и считанными понтонными мостами. Время было тревожное, а народ беден. Средств на крупные сооружения не хватало, и строительство мостов замерло почти на целых восемь столетий.
Карлов мост в Праге через р. Влтаву. Он был возведен в 1357 г., после как первый каменный мост, построенный еще в 1172 г., обрушился
В XII в. наступили новые времена. Стала развиваться торговля, росли города. Начались перемены в сельском хозяйстве: крестьяне пахали землю большими колесными плугами, вводилось трехполье, лошадь стали использовать в качестве тяглового скота. Все эти усовершенствования повышали урожай, и крестьяне могли теперь кормить растущее население городов.
Богатство городов проявлялось в сооружениях, требующих больших затрат. Во славу Господа возводились величественные кафедральные соборы, колокольни которых возвышались над всеми городскими крышами. Для проезда купеческих фур и караванов с товарами вновь возникла надобность в прочных каменных мостах: в 1146 г. строят мост в Вюрцбурге через Майн и в Регенсбурге через Дунай, в 1172 г. - в Праге через Влтаву, в 1188 г. - в Авиньоне через Рону, в 1209 г. - в Лондоне через Темзу, в 1260 г. - в Дрездене через Эльбу. Подобно тому как автомобилисты за пользование автострадами должны в некоторых странах платить дорожный налог, в ту пору с каждого, переезжающего мост, взимали «мостовой сбор», существенно пополнявший городскую казну, истощившуюся из-за дорогостоящего строительства мостов. При этом такое строительство считалось делом богоугодным, - тот, кто пожертвовал на него деньги, получал от епископа или даже от самого папы Римского индульгенцию, сулившую отпущение грехов.
Мост через Эльбу в Дрездене, построенный в 1260 г. (раскрашенная фотография 1900 г.)
Как был построен Каменный мост в Регенсбурге?
Самый большой из сохранившихся в Германии до наших дней мостов из тех средневековых времен - это 300-метровый Каменный мост в Регенсбурге, или Штайнерн Прукн - сохранилось его старинное название. Этот мост соединил берега Дуная. Строительство было начато в 1135 г., когда уровень воды в реке был чрезвычайно низок, и завершилось лишь через 11 лет. На этом месте раньше был наплавной мост, построенный за три столетия до этого Карлом Великим, но уже не удовлетворявший потребностей развивающейся торговли. Регенсбург был тогда процветающим торговым центром, выросшим на перекрестке старых торговых путей из Кельна через Вену в Константинополь и из Киева и Бреславля (Вроцлава) через Аугсбург в Венецию.
Мост Штайнерн Прукн в Регенсбурге считается самым большим и старым каменным мостом средневековья
Понадобилось вывести 16 арок, чтобы соединить берега реки. Секрет изготовления водоупорного бетона был забыт, поэтому опоры установили с помощью больших искусственных каменных островов. Надо сказать, что эти острова сузили русло Дуная, в результате чего увеличилась скорость его течения и затруднилось судоходство.
Однако местные жители были людьми практичными: для прохода судов они построили небольшой обводной канал, а искусственно созданный усиленный напор воды использовали для вращения колес водяных мельниц, установленных между несколькими арками моста. Мост укрепил положение Регенсбурга как торгового центра. Благодаря удобной переправе через Дунай сюда потянулось больше купцов, чем когда-либо прежде. С трех высоких сторожевых башен и нескольких караульных вышек наблюдали за тем, чтобы мостом не мог воспользоваться враг. Сам мост был провозглашен «священным убежищем». Если кто-то затевал на нем ссору, палач в наказание мог отсечь виновному руку. На других мостах прямо под открытым небом заседали суды: если выносился смертный приговор, то преступника, закованного в кандалы, просто бросали в воду.
В средневековых городах было очень тесно, кольцо городских стен не позволяло им разрастаться. Поэтому жители охотно использовали дополнительную площадь на мостах для строительства жилых домов и лавок. Знаменитый Лондонский мост через Темзу, возведенный в 1209 г., уже к XIV в. представлял собой своеобразный городской квартал с пятиэтажными домами. В Париже на Мосту менял обосновались банкиры, менявшие деньги. Сегодня в Европе осталось лишь несколько застроенных мостов. Это мост Понте-Веккио во Флоренции с ювелирными магазинами. В Германии особенно известен Мост лавочников (Крэмербрюкке) в Эрфурте, построенный в 1325 г. через р. Геру. На нем по обеим сторонам плотно стоят 34 искусно реставрированных двух- и трехэтажных фахверковых (немецкое слово «фахверк» означает старинный тип конструкции дома, когда сперва ставился каркас из бревен, а потом промежутки между ними в стенах закладывались кирпичом, так что бревна оставались видны снаружи) дома, можно даже и не заметить, что находишься на мосту.
На Мосту лавочников (Крэмербрюкке) в Эрфурте через р. Геру, плотно прилегая друг к другу, стоят фахверковые дома. Такие застроенные мосты раньше не были редкостью
Понте-Веккио - мост через р. Арно во Флоренции - с его магазинчиками ювелирных изделий и украшений привлекает туристов со всего света
Когда строительство мостов стало наукой?
Средневековые мастера, следуя римским образцам, использовали полуциркульные арки, то есть в пол-окружности. Если требовалось достичь большой высоты пролета, они ставили под арки высокие вертикальные опоры. Такие мосты на профессиональном языке называются виадуками. В позднем средневековье отдельные гениальные строители стали возводить мосты с более пологими сводами. Такие арки называются сегментными, поскольку они образуют своим сводом уже не полукруг, а примерно одну восьмую круга.
Полуциркульные своды Римского моста в г. Мостар (Босния и Герцеговина) кажутся громоздкими по сравнению с более пологими сводами моста Риальто в Венеции
При этом они выглядят весьма элегантно. Примером может служить мост в Авиньоне, который был освящен в 1188 г.; его протяженность составляла 900 м. Тогда он стоял на 22 арках с поразительно большими пролетами - 33 м каждый. Сегодня из них сохранилось лишь четыре, остальные разрушились из-за ледоходов и войн.
От Авиньонского моста сохранилось лишь четыре арочных пролета. На заднем плане - папский дворец
Средневековые мастера могли полагаться лишь на собственный опыт и потому предпочитали следовать многократно испытанным образцам. Только в эпоху Возрождения возникает строительство мостов на научной основе. Ученые исследовали традиции арабов, греков и римлян, дополняли их опыт собственными экспериментами.
Элегантные коробчатые арки моста Санта Тринити во Флоренции сконструированы по шести центральным точкам
Так, архитектор Леон Батиста Альберти (1404–1472 гг.), взяв за основу трактат древнеримского зодчего и инженера Витрувия, собрал и опубликовал описания архитектурных сооружений своего времени, сформулировав основные правила строительства, определив соотношения между длиной пролета моста, высотой арки и шириной опоры в сравнении с шириной свода и другими характеристиками моста. Гениальный художник и ученый Леонардо да Винчи (1452–1519 гг.) изучал при помощи деревянных желобков со стеклянными стенками образование водоворотов и их воздействие на мостовые опоры. Он даже делал расчеты для моста через бухту Золотой Рог на Босфоре, который смог бы одной мощной сегментной аркой пролетом 250 м соединить Константинополь с городом Пера на другом берегу бухты (сегодня оба эти города входят в Стамбул). К сожалению, этот замысел показался его современникам слишком смелым; сегодняшние расчеты доказывают, что Леонардо вполне мог бы осуществить свой проект с помощью тогдашних технических средств.
Леонардо да Винчи хотел перекинуть гигантский мост через бухту Золотой Рог в Константинополе
Однако ученый хранил результаты своих опытов в тайне, так что они не принесли никакой пользы другим строителям мостов. Лишь спустя несколько десятилетий Галилео Галилей (1564–1642 гг.) обосновал законы механики. Он был первым, кто попытался рассчитать силы, действующие на архитектурные сооружения, и возникающие вследствие этого напряжения. Позже ученые работали над его трудами и усовершенствовали его методы, но работа эта по сей день не завершена. Одним из самых красивых мостов остается мост Санта Тринити во Флоренции, сооруженный в 1567 г. В нем инженер и художник Бартоломео Амманати (1511–1592 гг.), один из лучших учеников Микеланджело, впервые осуществил строительство арки с так называемым коробчатым сводом, то есть с особо пологими сводами: это уже не часть круга, а соединение нескольких дуг разных радиусов.
Амманати уже знал, что такие плоские своды не только давят на фундамент по вертикали, но создают и значительные боковые нагрузки. Это горизонтальное давление (распор) он сумел погасить с помощью массивных устоев, на которые опираются концы пролетов. Однако оставалось немало задач, которые он не смог решить заранее, опытным путем. Поэтому строительство стоило Амманати многих бессонных ночей и тревожных минут при первых испытаниях моста. В Германии строительство мостов в конце средних веков практически полностью замерло; страна была охвачена волнениями из-за Реформации и ее последствий, а тут еще разразилась Тридцатилетняя война (1618–1648 гг.). Поэтому от той эпохи Германии досталось совсем немного мостов. Пожалуй, самым красивым из них можно назвать Мясной мост в Нюрнберге (Фляйшбрюкке). Он напоминает знаменитый мост Риальто в Венеции - вероятно, это следствие тесных торговых связей между этими городами. Лишь в начале XVIII в. возобновилось активное строительство мостов. В эпоху барокко создавались не только прекрасные замки и соборы, но и такие произведения искусства, как воздвигнутый в 1788 г. мост через Неккар в Гейдельберге и множество романтических маленьких мостов в долинах рек Таубер, Кохер и Ягст. По типу постройки они походят на итальянские мосты эпохи Возрождения, однако опоры подняты до самой проезжей части и образуют небольшие часовенки. Обычно тут находились скульптуры святых - покровителей моста, например святого Непомука. Иоганн фон Непомук был в XIV в. каноником в Праге и духовником королевы Иоанны Богемской. Ее ревнивый супруг, король Венцель IV, хотел узнать, что говорила на исповеди его жена. Однако Непомук, несмотря на угрозы, сохранил тайну исповеди. Тогда король приказал сбросить его во Влтаву с моста. В 1721 г. Непомук был причислен к лику святых, и с тех пор он один из самых почитаемых святых - покровителей мостов.
Мясной мост в Нюрнберге (Фляйшбрюкке; закончен в 1602 г.) - один из самых красивых мостов эпохи Возрождения в Германии. Образцом для него, вероятно, послужил мост Риальто в Венеции (справа), пролегающий через Большой канал и опирающийся на 10 000 деревянных свай, закрепленных в мягком грунте
В эпоху барокко многие мосты украшались статуями святых - покровителей мостов. На снимке - Карлов мост в Праге
Святой Килианус на Мариинском мосту через Майн в Вюрцбурге. На заднем плане - Мариенбергская крепость
В последующие годы строительство мостов велось по тем же законам, которые были открыты учеными эпохи Возрождения. Все точнее определялись силы, воздействующие на строительные сооружения, изучалась прочность используемых материалов. Немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646–1716) и английский физик Исаак Ньютон (1643–1727) открыли дифференциальное и интегральное исчисление, оказавшееся чрезвычайно полезным для расчетов. В 1720 г. в Париже было создано Объединение инженеров мостового и дорожного строительства, а в 1747 г. открыто первое специальное инженерное училище - Школа мостов и дорог. Эта школа, существующая и поныне, долгое время обеспечивала Франции ведущее место в мостостроении. Пришли новые времена. Отныне мосты возводили уже не архитекторы, а инженеры-строители, и все несущие конструкции рассчитывались еще до начала строительства.
Почему строили деревянные мосты?
Три формы балочных мостовых конструкций. На первом плане - ферма с параболическим поясом, сзади - ферма с параллельными верхним и нижним поясами
Со времен античности для строительства мостов предпочитали камень в силу его долговечности. Однако в лесистых районах определенные преимущества имело дерево: деревянные мосты сравнительно дешевле, и если наводнение сносило такой мост, то можно было быстро соорудить новый.
Знания, накопленные при возведении каменных мостов, использовали и для строительства деревянных. Ведь для возведения каменного моста необходимы деревянные конструкции - уже упоминавшиеся кружала, способные принимать на себя тяжесть недостроенного моста. Еще римляне владели искусством создавать из дугообразно составленных и укрепленных распорками деревянных балок в высшей степени устойчивые конструкции.
Строительство деревянных мостов было, в частности, очень популярным в Швейцарии с давних времен и особого расцвета достигло в XVIII в. Иоганн Ульрих Грубенман (1709–1783 гг.), плотник из кантона Аппенцель, возвел, к примеру, мост на реке Лиммат возле Веттингена протяженностью 60 м и без промежуточных опор. Он спроектировал даже 100-метровый мост, который должен был перекрыть Рейн около Шафхаузена. Однако отцы города сочли его проект слишком смелым. Они не верили в несущую способность такого моста и настояли на возведении промежуточной опоры. Говорят, что Грубенман построил ее, но мост возвышался над ней. Правда, через несколько недель дерево слегка прогнулось, и проезжая часть мягко опустилась на опору. К сожалению, нам не дано увидеть это необыкновенное сооружение, так как в 1799 г. французские войска сожгли его.
Деревянные леса и кружала Чертова моста на автомагистрали Гера - Йена (1937 г.) - шедевр плотницкого искусства
Несмотря на опасность пожаров, в Центральной Европе еще и ныне существует около 200 больших деревянных мостов. Большинство из них покрыто черепичной крышей для защиты проезжей части от непогоды. Особенно впечатляет 200-метровый мост через Рейн в Зеккингене, соединяющий Германию со Швейцарией. Старейшим же остается возведенный еще в 1330 г. 200-метровый Часовенный мост в Люцерне (Швейцария). Важную роль сыграли деревянные мосты в развитии железных дорог Северной и Южной Америки. Из-за обилия рек и каньонов, вдоль и поперек пересекавших необъятные территории, необходимо было возводить множество мостов; строительство каменных мостов требовало бы колоссальных затрат, а дерево было доступным и дешевым строительным материалом. Так возникли гигантские конструкции из деревянных балок, например мост через реку Портидж южнее озера Эри в штате Огайо.
Крытый деревянный мост через Рейн в Зеккингене имеет 200 м в длину
Часовенный мост в Люцерне - старейший из больших деревянных мостов. Сооружен в 1330 г.
Правда, прочность таких мостов оставляла желать лучшего: между 1878 и 1895 гг., по американской статистике, под поездами обрушилось 502 моста, то есть происходило в среднем по 29 аварий в год; еще больше мостов сгорело при пожарах. Строительство первых железных дорог в Германии тоже потребовало высоких мостов. Однако лишь немногие из них были деревянными, большинство возводили из камня и кирпича. Самые блистательные из этих огромных строений - используемые и поныне виадуки через долины рек Гельцш и Эльзен в Саксонии. Их соорудили в середине прошлого века для железной дороги из Лейпцига в Нюрнберг, и они считались в свое время самыми высокими в мире. Одна только опалубка для виадука через Гельцш потребовала 23 000 бревен. Оба моста по форме напоминают Римский мост в Ниме. Конечно, они превосходят его по несущей способности (хотя и незначительно), по длине и высоте. Но потребовалось два тысячелетия, чтобы современные мостостроители достигли уровня римских мастеров.
Виадук через ущелье Верруга в Андах, филигранная конструкция из дерева
От тех, кто работал на этих стройках, требовалось крайнее напряжение. На строительстве виадука через Гельцш, к примеру, временами трудилось до 10 000 плотников и неквалифицированных рабочих. Летом им приходилось оставаться на работе с 5 утра до 9 вечера. Платили им мало, условия труда были скверными, и мало кто заботился о технике безопасности. Одно лишь строительство виадука через Гельцш унесло 30 человеческих жизней, и более тысячи работников были вынуждены обратиться к врачам.
Виадук через р. Гельцш неподалеку от г. Плауэна в Саксонии построен из кирпича
Общие сведения
При необходимости перехода через многоводную реку с большой глубиной воды или слабыми грунтами в ее ложе осложняется и удорожается устройство мостовых опор. В таких случаях иногда целесообразна постройка наплавного моста на плавучих опорах. Наплавные мосты нередко устраивают для обеспечения связи между берегами на короткий срок, например при возведении стационарного моста на время его строительства. Наплавные мосты могут быть с успехом применены на пионерных дорогах. Немалую роль играют наплавные мосты в условиях военного времени.
Основная особенность наплавных мостов заключается в том, что они имеют переменный уровень. При колебаниях горизонта воды в реке поднимается или опускается наплавной мост. При проходе по мосту подвижной нагрузки плавучие опоры довольно сильно погружаются в воду, что также вызывает значительные вертикальные деформации (прогибы) моста (рис. 137, а). Все это осложняет сопряжение наплавных мостов с берегами, так как требуются специальные переходные конструкции.
Рис. 137. Схемы наплавных мостов: а - обычный наплавной мост; б - наплавной мост постоянного уровня; в - наплавной мост с ездой непосредственно по плавучим опорам; г - судоходный пролет в наплавном мосту;
1 - береговая эстакада; 2 - переходный пролет; 3 - плавучая часть; 4 - пролетное строение;
5 - верховой якорь; 6 - низовой якорь; 7- якорный канат; 8 - анкер или винтовая свая;
9 - тяж для закрепления плавучей опоры на постоянном уровне; 10 - выводная часть
Наплавные мосты могут быть деревянными, металлическими и железобетонными.
По условиям эксплуатации наплавные мосты могут быть стационарными, работающими круглый год, или сезонными, работающими с перерывами.
Стационарные наплавные мосты применяют в тех случаях, когда режим пересекаемой реки допускает пользование мостом в течение всего года. Однако большинство рек СССР замерзает зимой, в весенний же период на реках проходят паводки и ледоход.
Эксплуатация наплавных мостов в зимний период затруднена, особенно при деревянных плавучих опорах. На реках, замерзающих зимой, наплавные мосты в большинстве случаев разводят на весь зимний период и убирают в затоны, защищенные от паводков и ледоходов. Сообщение между берегами на это время часто устраивают непосредственно по льду. Если мост все-таки оставляют на зимний период, то необходим эксплуатационный уход для защиты плавучих опор от повреждения льдом (околка льда вокруг опор).
Во всех случаях наплавные мосты приходится разводить на время сильных паводков и ледохода во избежание повреждения плавучих опор или же срыва всего моста или отдельных его участков.
Наплавной мост (рис. 137, а) состоит, как правило, из плавучей части, подходов в виде береговых эстакад и переходных участков, устраиваемых из одного или нескольких пролетов.
Плавучая часть, или собственно наплавной мост, обычно состоит из плавучих опор и опирающихся на них пролетных строений. Для обеспечения необходимой грузоподъемности плавучим опорам приходится придавать довольно большие размеры в плане. Чтобы не стеснять живого сечения пересекаемого водного препятствия, плавучие опоры обычно развивают в направлении течения реки (см. рис. 137, а).
Плавучей частью перекрывают русло реки в пределах той части, где глубина воды даже при самом низком горизонте достаточна, чтобы плавучие опоры под нагрузкой не садились на дно.
Эстакадные участки наплавного моста устраивают у берегов, где глубина воды недостаточна для плавучих опор. Если у берегов глубина воды значительна, то эстакадные участки могут отсутствовать.
Переходные участки служат для сопряжения плавучей части моста, уровень которой меняется, с береговыми частями, имеющими постоянный уровень.
Прибрежные участки моста могут быть привязаны канатами к свайным кустам, забитым в мелкой части реки, или как-либо иначе надежно закреплены на берегу.
Если необходим пропуск судов, то в наплавных мостах устраивают выводные звенья или разводные пролеты. Выводное звено представляет собой участок плавучей части моста, который выводят в сторону, открывая в мосту отверстие для пропуска судов (рис. 137, г).
Паромная переправа состоит из парома, перемещающегося между берегами, причальных устройств (пристаней) для его загрузки и разгрузки и подъездов к причальным устройствам.
Для паромной переправы выбирают участок реки с возможно большими глубинами как в пределах основного русла, так и у берегов, для беспрепятственного движения парома по реке и подхода его к пристаням. Желательно располагать паромные переправы на плесовых участках, избегая резких излучин реки, а также мест, где возможен размыв берегов.
Вид парома, способ передвижения и его конструкция зависят от количества переправляемых паромом грузов, ширины реки и ее водного режима.
На несудоходных реках небольшой ширины для переправы с малой пропускной способностью применяют паромы из баржей, плашкоутов или понтонов, перемещающихся поперек реки при помощи тросов.
Простейший способ перемещения парома - при помощи каната, идущего поперек реки и служащего одновременно и тяговым и направляющим элементом. Для передвижения парома применяют лебедки (рис. 147, а). На судоходных реках для пропуска судов движение парома прерывают, а поперечные канаты ослабляют так, чтобы они опустились на дно водотока.
На широких реках легкие паромы снабжают стационарным или съемным мотором. Более мощные паромы перемещают с помощью буксирного судна (рис. 147, б).
Для постоянно действующих переправ через большие водные препятствия применяют самоходные паромы.
Для уменьшения сопротивления движению парома канат должен находиться над поверхностью воды; для этого на пароме его перекидывают через вертикально поставленную раму, а дальше поддерживают над водой при помощи маленьких лодок (челноков) или плотиков.
Для причаливания парома к берегам, его загрузки и разгрузки служат пристани. Пристани должны обслуживать паром при различных горизонтах воды, обеспечивая удобный въезд и съезд временной нагрузки.
На реках, где колебания горизонта воды в период работы переправы незначительны (до 0,5-0,6 м), пристань может быть сделана в виде постоянной конструкции на сваях, расположенной так, чтобы при самом низком горизонте воды около пристани была достаточная глубина для подхода парома.
При амплитудах колебаний горизонта воды до 1,5 2,0 м пристани устраивают в виде переходного мостика с подъемной опорой (рис. 148, а). При загрузке и разгрузке парома переходный мостик своим речным концом опирается на край парома. При отходе парома он опирается на опору, снабженную подъемными приспособлениями (талями) для регулирования положения мостика при различных уровнях воды в реке.
При пологих берегах и больших колебаниях уровня воды урезы высокого и низкого горизонтов отступают друг от друга в плане на большое расстояние. В этом случае причальное устройство должно передвигаться вместе с перемещением уреза воды.
На рис 148, б представлена конструкция причального устройства в виде скользящего треугольного мостика, перемещаемого по наклонному лежневому пути, сделанному на спланированном берегу. Скользящий мостик перемещают при помощи лебедок или ворота и закрепляют в положении, соответствующем имеющемуся горизонту воды.
На многоводных реках с большими колебаниями горизонта воды наиболее удобно причальное устройство в виде плавучей пристани- дебаркадера (рис. 148, в). В качестве дебаркадера используют баржу, располагаемую на таком расстоянии от берега,